Velomobil und Hügel/Berge

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Besten Dank an alle für die Erläuterungen ! Hatte nicht erwartet so viel so schnell zu bekommen :)


Dann aber für mich kein Kettwiesel, sondern ein Trike, das man ordentlich durch Kurven fahren kann, ohne dass es aufkippt.
durch Kurven muß es stabil laufen - auch beim Bremsen. Da bleibt nur ein Tadpole.
Das war mir nicht klar, das der Kettwiesel nicht stabil ist, danke. Ich war bei "unrivaled cornering stability" geblieben...
Was aussuchen eines tadpoles angeht, sollte ich vor allem auf Gewicht achten, richtig ?

Gleichlaufgelenk-/Kardanwellen a la Berkut B370?
Sieht interessant aus ! Scheint aber nicht sehr üblich zu sein ? Und wie sieht es aus mit Reibungsverlußte bei der Übertragung (Kardangelenk) ?

Zwei Motoren bedeuten aber Preis und Gewicht.
Etwas würde ich außerdem auch noch gerne selber leisten ;) aber danke für den Hinweis. Ich schätze so etwas lohnt sich besonders für weite Strecken ?

The hidden secret of a geared hub motor is that if you use your gears like you would with a bottom bracket motor it is much more efficient and will give incredible range.
Also wäre ein getriebener Nabenmotor genauso effizient wie ein Mittelmotor, und beide sind für steiles Gebirge gleich passend ?

Zum Thema Getriebe, habe ich gelesen das ein Rohloff (innerhalb Garantiebereich) minimal 1m vorwärts zieht, was an manchen Steigungen mir immer noch etwas viel scheint ? Vor allem wenn der Akku ausläuft...
 
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Nein.
Und 7,5 Wh/km sind ziemlich schlecht.
Und Wirkungsgrade von 80% und mehr sind Maximalwerte, bei Nennleistung sind es nicht annähernd so viel.
ich weiß ;)
aber ich will ja nicht, dass jemand meint, ich übertreibe ;)
2Wh/km sind immernoch gut ;)

ich weiß, was ich so im Trike verbrauche...
und dass sich 100km mit dem motorlosen Trike anfühlen wie 200km mit dem Velomobil
vondaher is mir klar wo ich mit einem (legalen 25km/h) pedelec-Antrieb an Verbrauch landen würde, weniger als beim Trike ;)

wo er gefallen könnte, wäre die Strecke zu meinen Eltern..
mit ca. 1500hm auf 200km
da gehts meist flach dahin, unterbrochen von den paar Anstiegen..

ein Anstieg ist da z.b. 450hm am Stück
da würde mir der Akku schon gefallen...
350Wh mit 1,5kg - waere schon ne große Hilfe
Are you asthmatic? How many hills over 10 % are on your daily drive?

When I am fit I can get <4 Wh/km on the trike on my "flat" exercise route, it only has a small section of 14% at the beginning and 12% at the end.

Please note that I don't speak about being 65 years old because I am quite fit and strong for my age - well everywhere except my lungs...
 
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Also wäre ein getriebener Nabenmotor genauso effizient wie ein Mittelmotor, und beide sind für steiles Gebirge gleich passend ?
Es geht halt immer um die Drehzahlen.
Ein Direct Drive (In der Radnabe, kein Getriebe) läuft am langsamsten. Danknseiner Robustheit, kann man ihm mit viel Strom und viel Spannung enorme Leistung abverlangen, aber effizient wird er nur bei hohen Geschwindigkeiten. Aber ein Pedelec darf ja nur bis 25km/h unterstützen.
Ein Getriebemotor (in der Radnabe, mit Getriebe zur Untersetzung und i.d.R. Freilauf) dreht im inneren viel schneller (glaube, ich habe von Getriebeverhältnissen von 1:3 bis 1:12 schon einiges gelesen) Dadurch ist er bei niedrigen Geschwindigkeiten deutlich effizienter, kann bei recht langsamerer Fahrt noch ordentliches Drehmoment erzeugen, ohne den Akku super schnelll zu leeren. Kommt irgendwann an die Grenze der Drehzahl, also der Geschwindigkeit. Größeres Verhältnis der Übersetzung bedeutet mehr Drehmoment bei langsamerer Fahrt, aber früheres erreichen der maximalen Drehzahl. (Kann eventuell nicht bis 25km/h unterstützen, wenn man ihn für maximale Anstiege und/oder Lasten auslegt)
Der Tretlagermotor (beim Konventionellen Fahrrad "Mittelmotor") benutzt die Gangschaltung des Pedalantriebes als variables Geteiebe. Kann also in niedrigen Gängen ungeheures Drehmoment erzeugen UND im hohen Gang bei enormen Geschwindigkeiten noch unterstützen. (Letzteres darf er natürlich nicht, da es bei 25km/h abriegeln muss). Er muss aber jedenfalls nicht auf eine Geschwindigkeit optimiert werden, sondern läuft bei jeder Geschwindigkeit optimal, solange man mit der angestrebten Trittfrequenz fährt.
 
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Das war mir nicht klar, das der Kettwiesel nicht stabil ist
Wenn man's ausreichend zivil fährt bliebt auch das Kettwiesel innerhalb seiner Grenzen stabil. Vielen reicht das auch.
Die Grenze zum Kippen kommen halt früher als bei anderen... (die tlw. gar nicht kippen, sondern nur rutschen...)
"unrivaled cornering stability"? Naja, das ist halt Werbesprech...
Diskussion dazu gibt's z.B. hier: KLICK

Jedes Fahrzeug hat so seine Einschränkungen, auf die man dann halt achten muss.
Ich fahre gerne mit Liegerädern, aber mich nervt's an Kreuzungen, dass ich vorsichtiger hinfahren muss, weil ich mit den Füßen voraus fahre.
Den Nachteil nehme ich halt in Kauf, weil's Liegen andere Vorteile hat.
 
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Da es mich auch schon länger interessiert hat, wie man wohl so mit dem VM(-Gewicht) den Berg hochkommt, habe ich heute mal das gewogen, was ich sonst da so die eine oder andere steile Rampe hochziehen muß: Trekkingrad (15.5 kg), Chariot-Anhänger (17.6kg - hätte ich nicht gedacht) + Sohn (14.94 kg). Sind in Summe dann schon 48 kg. Das geht im Untersten Gang des Trekkingrades ganz gut. Seit dieser Aktion finde ich selbst aktuelle Nicht-Leichtbau Velomobile nicht mehr so beindruckend schwer ;-).
 
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Ein Getriebemotor (in der Radnabe, mit Getriebe zur Untersetzung und i.d.R. Freilauf) dreht im inneren viel schneller (glaube, ich habe von Getriebeverhältnissen von 1:3 bis 1:12 schon einiges gelesen) Dadurch ist er bei niedrigen Geschwindigkeiten deutlich effizienter, kann bei recht langsamerer Fahrt noch ordentliches Drehmoment erzeugen, ohne den Akku super schnelll zu leeren. Kommt irgendwann an die Grenze der Drehzahl, also der Geschwindigkeit. Größeres Verhältnis der Übersetzung bedeutet mehr Drehmoment bei langsamerer Fahrt, aber früheres erreichen der maximalen Drehzahl.
Dem ist nicht so !

Leistung = Drehmoment x Drehzahl
Das Drehmoment ist beim selben Nabenmotor nur vom maximalen Strom abhängig, den er verträgt. Also ist es konstant.
Die Drehzahl ist proportional zur Geschwindigkeit.
Also unterstützt der Motor bei 12km/h nur mit der halben Leistung wie bei 24km/h !

Der Vorteil eines Getriebenabenmotors gegenüber einem Direktläufer ist sein geringeres Gewicht, weil er viel weniger Material für Magnete, Kupfer und Eisen benötigt, indem der interne E-Motor um ein Vielfaches schneller dreht. Dafür benötigt er ein Getriebe zur Untersetzung, was auch ein wenig wiegt und außerdem zusätzlich Getriebeverluste hat.
 

TitanWolf

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Hi,
.. permanent Getriebeverluste ..
Getriebeverluste? Oft nur Freilaufverluste. BBS01B/02B bspw. weisen zwei Freiläufe auf. Trittverluste sind dort vor allem: Lager, Wellendichtring (aka Simmerring), Fettumwälzung.

Direktläufer oberhalb des 2 cm Statorbreite-AsiaMininabenmotorinnenlebens bringen deutlich höhere Verluste durch drag bspw., nicht bloß über ihren Antrieb, die Beschleunigung, sondern auch aufgrund der ungünstigen Massesammlung im drehenden Rad (jedes Beschleunigen frisst ein Vielfaches der Leistung eines 700g Laufrads).
Dafür benötigt er ein Getriebe zur Untersetzung, was auch ein wenig wiegt und außerdem zusätzlich Getriebeverluste hat.
Stimmt - allerdings kann er dafür mit Freilauf ausgestattet werden, der Direktläufer weist Schleppmoment auf, abhängig von vielen Faktoren (und stärker, je effizienter er durch bspw. starke Magnete und geringe Spaltmaße designt wird.. leider).
The efficient power band of a geared hub motor is larger because it is geared.
The corresponding efficiency band is exactly the same aside the startup losses from standing still, just moved around to another output-rpm, as long as it has only one gear. Different story with switching gear motors.
Sieht interessant aus ! Scheint aber nicht sehr üblich zu sein ? Und wie sieht es aus mit Reibungsverlußte bei der Übertragung (Kardangelenk) ?
Das ist ein recht seltenes und älteres Trike, nicht mehr viele auf dem Markt / intakt vorhanden, das stimmt.

Samagaga hat Kardanwellen im Angebot. Dabei sind die Kardangelenke deutlich niedriger dimensioniert gegenüber den Wellen selbst = nicht soo toll. Für Fahrradtechnik halten diese noch, für KleinKFZ-Technik sind sie IMHO unterdimensioniert. Allerdings ist ihr Einlenkwinkel technisch begrenzt. Je stärker geknickt = desto ineffizienter. Zu stark geknickt = Kaputt, instant.

Dazu bestehen Entwicklungen von Gleichlaufgelenken, welche jedoch monströse Abmaße erhielten.. gegenüber den ersten Plänen. Somit durchaus Möglichkeiten vorhanden, doch effizienz- und gewichtsseitig mit Nachteilen behaftet.

Auch Eigenkonzepte sind vertreten. Haltbarkeit, Masseratio.. bissl ungewiss.

Freundliche Grüße
Wolf
 
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Mit dem Anhänger und dem Fahrrad alleine haste ja schon das Gewicht eines nicht-leichten Velomobils. Beim Kindertransport gilt das natürlich höchstens beim Quattrovelo, aber wenn man sonst einen Anhänger dabei hätte und im Velomobil alles verstauen kann, steht man dann ja schon ganzbgut da. - Nur weniger luftig, was einem den Anstieg etwas schwitzig gestalten könnte.


Leistung = Drehmoment x Drehzahl
Das Drehmoment ist beim selben Nabenmotor nur vom maximalen Strom abhängig, den er verträgt. Also ist es konstant.
Die Drehzahl ist proportional zur Geschwindigkeit.
Also unterstützt der Motor bei 12km/h nur mit der halben Leistung wie bei 24km/h !
Der eigentliche Elektromotor-Teil im Getriebemotor hat natürlich nicht mehr Drehmoment. Aber das Getriebe erlaubt ihm, viel schneller zu drehen, dadurch für die selbe mechanische Leistung weniger elektrische Leistung zu verbrauchen. Und das Getriebe macht aus der Drehzahl dann Drehmoment, das ganze Getriebemotor-Paket kann also bei gleicher, durch Akku oder Controller begrenzter, elektrischer Leistung mehr Drehmoment bei langsamer Fahrt bringen - oder bei gleichem Drehmoment und gleicher mechanischer Leistung webiger elektrische Leistung erbringen.
Und ein purer Elektromotor hat tatsächlich bei weniger Drehzahl mehr Drehmoment. Wenn ein Motor bei 25km/h seine Nenndrehzahl erreicht (also durch die gegebene Spannung nicht mehr schneller drehen kann), dann geht das Drehmoment hier gegen Null. Die mögliche Leistung ist also über den meisten Teil des Drehzahlbereiches recht konstant, nur bei ganz niedrigen Drehzahlen sackt sie weg und an der Nenndrehzahl bricht sie halt komplett ein. Beim großen, robusten Direktläufer kann man mit enormen Stromstärken und enormen Spannungen beide Bereiche mit großen Energieverlusten boosten, bei Getriebemotoren macht das das Getriebe und der weniger effektiv gekühlte Motor nicht lange mit.
 
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Getriebeverluste? Oft nur Freilaufverluste. BBS01B/02B
Meine Antwort bezog sich nicht auf einen Tretlagermotor, sondern ausschließlich auf Nabenmotore!
Stimmt - allerdings kann er dafür mit Freilauf ausgestattet werden, der Direktläufer weist Schleppmoment auf,
Ich dachte speziell bei deinem Fahrzeug schleppst du so gut wie nie deinen Motor (treibst ihn mit den Beinen an), sondern der Motor schleppt dich :p Also ist der Freilauffall bedeutungslos.
 
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Ich bin wohl gerade schon etwas zu müde, das große ganze zu überblicken und bin mal für heite raus, aber die Stromstärke und das Drehmoment sind nicht über den Drehzahlbereich konstant. Im niedrigen Drehzahlbereich kann sehr viel Strom durch den Motor fließen, wenn Akku und Controller den bereitstellen. Hier kann also ein großeres Drehmoment erzeugt werden. Bei höheren Drehzahlen wird es weniger. Bei der Nenndrehzahl wird dann höchstens noch Verlustleistung aufgenommen und oberhalb der Nenndrehzahl erzeugt der Motor mit negativem Drehmoment sogar Stom und läd den Akku wieder auf, wenn der Controller das nicht verhindert.
Konstant ist jedenfalls eher die Leistung, als das Drehmoment. (Nicht aber die verbrauchte, elektrische Leistung)
 

TitanWolf

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Hi,
Meine Antwort bezog sich nicht auf einen Tretlagermotor, sondern ausschließlich auf Nabenmotore!
jetzt wird es amüsant:
Tretlagermotore haben aber bei Antrieb im Gegensatz zum Direktläufer mit Reku permanent Getriebeverluste über deren Größenordnung man kaum etwas nachlesen kann.
Wenn ich den Tretlagermotor antreibe = hineintrete, haben sie eigentlich keine Getriebeverluste.

Edit: Mir dämmert, du meinst das externe Getriebe.. die Aussage passt - abgesehen von Freiläufen im Tretlagermotor - leider auf beide Konstellationen. :p
Ich dachte speziell bei deinem Fahrzeug schleppst du so gut wie nie deinen Motor (treibst ihn mit den Beinen an), sondern der Motor schleppt dich :p
Bei welchem Fahrzeug? Zu 95% treibe ich die Fahrräder an.
Leistungsstarke Ausnahmen für lustige Donuts sind für mich keine Alltagsfahrzeuge in der Stadt.

Freundliche Grüße
Wolf
 
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Bei welchem Fahrzeug? Zu 95% treibe ich die Fahrräder an.
Leistungsstarke Ausnahmen für lustige Donuts sind für mich keine Alltagsfahrzeuge in der Stadt.
Ja sorry, dachte ich antworte dem @JKL - es ist doch schon etwas spät.

Aber es ging doch um den Freilauffall. Und auf einer 10km-Strecke in deiner Stadt lässt du es doch nicht 9,5km rollen und nur auf 500m unterstützt der Motor, sondern umgekehrt. Also ist der Motor selten im Freilauf.
 
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Im niedrigen Drehzahlbereich kann sehr viel Strom durch den Motor fließen, wenn Akku und Controller den bereitstellen. Hier kann also ein großeres Drehmoment erzeugt werden. Bei höheren Drehzahlen wird es weniger.
Das ist oft so bei solchen Motordiskussionen: Wir müssen uns einigen, welche physikalische Größe bei einem Vergleich gleich bleibt.

Ich betrachtete die gleiche Abwärme, die der Motor dauerhaft aushält. Und die wird in erster Linie vom Motorstrom und damit vom Ausgangsdrehmoment bestimmt.
 
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ich würds gern mal mit einem DirectDrive im Trike probieren..
einer der die Leistungs meines Keydes bringt (und Drehmoment) würde mir reichen..

der keyde wog 1,7kg rum.. (das ist bereits inklusive des Reglers !)
wo ist der Directdrive der so leicht ist..
die sind leider alle furchtbar schwer
 

TitanWolf

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Hi,
Und auf einer 10km-Strecke in deiner Stadt lässt du es doch nicht 9,5km rollen und nur auf 500m unterstützt der Motor, sondern umgekehrt. Also ist der Motor selten im Freilauf.
och, ich fahre gerne mit Muskelkraft, obwohl ein Motor ready to use ist. Daher ist aktuell die zweistellige Anzahl an Tretlager-, Naben- und weiteren Motoren nicht im Einsatz, obwohl ich praktisch jede Woche einen montiere, bearbeite, modifiziere, programmiere, nutze.. Wer die Vor- und Nachteile kennt und gerne reintritt, kann auch mit Motor muskelkraftfokussiert fahren.

In manche Projekte wird zukünftig eine Unterstützung dauerhaft montiert, da dies dann Touren-/Reiseräder sind.. eher für 9,5 km treten / rollen und 500 m Motorunterstützung. Wenn überhaupt? Wohlgemerkt: wir sprechen hier von Velomobilen und Bergen, nicht von Offroad-Heizmaschinen. Letzteres sind Spaßprojekte, keine Reisefahrräder für mich.

Reisevelomobile, auch Lastenradvelomobile profitieren an Steigungen enorm von einer Unterstützung, sehr hilfreich bei Zuladung / Reiseequipment, Kind, Hund, Einkäufen, steilen Auffahrten, Offroadreisen.

Du kannst bei dir im VM Rekuperation nutzen, doch wie häufig, über welche Zeitspanne nutzt du den Motor aktiv als Beschleunigungshilfe? Außer beim Anfahren, an Steigungen..? Wirklich dauerhaft oder doch eher nur 5% der Zeit..

Hi,
.. wo ist der Directdrive der so leicht ist..
Antwort ist physikalisch fundiert: vorhanden, wird aufgrund notwendiger Untersetzung hin zum Laufrad jedoch nur selten verwendet. Bspw. von Labella-baron. Das ist exakt der Aufbau, welcher mit einem leichtgewichtigen Direktläufer funktioniert: Untersetzung durch Antriebs-/Abtriebsritzel oder -riemenrad.

Wirksame Durchmesser, welche direkt am Laufrad 1:1 antreiben können, bedingen eine Aufhängung, einen Käfig, viele, viele schwere Magnete, eine geschlossene Statorkopfreihe, einiges an Kupferdraht.. das Material ist massereich, nicht das Motorkonzept. In Kombination aus großem virtuellen "Hebelarm" und geringer k/v ist nur bei Carbonkonzepten (Gehäuse, Trägerstern, ..) überhaupt von 2 - 2,5 kg auszugehen. Ansonsten schert es einfach den Stern ab und fertig..

Freundliche Grüße sendet
Wolf
 
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I don't have problems pedaling my trike over 25 km/h on the flat, the effort of acceleration is where I get short of breath and it takes me a while after each acceleration to stabilise my breathing. I can compare my trike to a velomobile when it comes to weight - loaded about 30 kg, a bit more rolling resistance, less efficient drive train (lower end components), so the major difference is aerodynamics - at 25 km a velomobile will have 33% or less of the drag. So on the flat a motor is only useful for me if I am driving a velomobile in stop/start situations, on the open road I don't need one.

I have driven up into the foothills of the mountains without a motor. I enjoyed being able to do that on the trike because I never could on an upright, 3 km/h up >15% slopes id OK if you are out for a fun ride in the country, but not if you have somewhere to go and something to do when you get there. I could do that in a velomobile too and the descents would be 3 times more exciting (I'm not sure that is a good idea though...). Anything over 7% gradient stops being much fun, we have Col de Saint Ignace which is a 7.x% climb and I have done that several times without a motor and if you are going to work or shopping or trying to get to another town on the other side to meet someone i.e. velomobile is your means of transport, you are going to want a motor even if i absolute terms you don't really need one. Type in Saint Jean de Luz -> Bilbao in BRouter or St Jean -> Pamplona, both of those are a day ride from here in a velomobile and I have people to see and things to do there. St Jean -> Burgos is more challenging but that is where one of my best friends lives... For me a velomobile as means of transport requires electric assistance - only to 25 km/h is fine - where I live, the only alternative is public transport and a folder.

In bed last night I thought about the comments on Wh/km further up and I remembered that on the UK pedelec forum a survey of members showed that the average was 10 Wh/km. When I was really fit with my first pedelec I was getting 6.5 Wh/km and was told I didn't need a pedelec. The time I got the trike down to 3.6-4 Wh/km was in March and during the first period of lock-down - there was no traffic so no pollution, better performance of lungs = low battery power use. When I checked that number after getting home I first thought that my Watt meter was broken... In all my calculations for future battery size for trike and eventually velomobile I use 5.5-6 Wh/km as an estimated average for here and going south. When riding to the north I estimate that 3.5-4 Wh/km would be a reasonable number.
 
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In bed last night I thought about the comments on Wh/km further up and I remembered that on the UK pedelec forum a survey of members showed that the average was 10 Wh/km. When I was really fit with my first pedelec I was getting 6.5 Wh/km and was told I didn't need a pedelec.
Ich rechne bei der Reichweite auch mit 10Wh/km und deine 6,5Wh/km halte ich für einen guten Wert.
Für Sportler ist das natürlich eine Katastrophe.
:ROFLMAO:

Deinen Begriff -> Transportmittel <- finde ich, als Unterscheidung zwischen Sport und Alltag, sehr gut.
Da viele Sportler ihren Alltagsfahrten auch mit ihrem Sportgerät machen und aus ihrer Sicht zu Recht schreiben, das Ihr Fz voll alltagstauglich ist.

Vielleicht sollten wir die Diskusion Motor und Berge auch besser in die Motorthemen verlagern.
Dann können die Sportler hier weiter mit 0Wh/km und 4km/h den Berg rauf fahren.
Atemtechnik und spezielle Bergernährung interessieren mich genauso wenig, wie sie Reichweiten, Wh/km und Akkutechnik.
@Reinhard ?

Gruß Jörg
 
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kannst bei dir im VM Rekuperation nutzen, doch wie häufig, über welche Zeitspanne nutzt du den Motor aktiv als Beschleunigungshilfe? Außer beim Anfahren, an Steigungen..? Wirklich dauerhaft oder doch eher nur 5% der Zeit.
Eine sehr gute Frage: Die erste grobe Auswertung auf meiner 40km-Hausrunde zeigt 12km mit Unterstützung in ca. 39% der Zeit. Es sind 333 Summenhöhenmeter und der Schnitt war ca. 29 km/h.
Das ist für ein Velomobil ja nicht so toll, werden viele denken. Zu meiner Entlastung führe ich an, dass ich relativ leicht bin und deshalb weniger Muskelmasse habe. Außerdem gehe ich im nächsten Monat in meine achte Lebensdekade :)
Auf dieser Strecke bleibe ich immer unter 1Wh/km und gewinne zwischen der Hälfte bis zweidrittel der Antriebsenergie zurück. Ich helfe aber auch bergab nach statt Däumchen zu drehen :p
Antwort ist physikalisch fundiert: vorhanden, wird aufgrund notwendiger Untersetzung hin zum Laufrad jedoch nur selten verwendet. Bspw. von Labella-baron. Das ist exakt der Aufbau, welcher mit einem leichtgewichtigen Direktläufer funktioniert: Untersetzung durch Antriebs-/Abtriebsritzel oder -riemenrad.
Nun ja, da mittels Zahnriemen mit 32:180 untersetzt wird, kann man das ja auch nicht mehr als reinen Direktläufer betrachten.
 
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